RU2092208C1

RU2092208C1 - Rower training apparatus

Info

Publication number: RU2092208C1
Authority: RU
Inventors: В.В. Клешнев; М.Т. Коротких
Original assignee: Клешнев Валерий Владимирович
Priority date: 1991-11-14
Filing date: 1991-11-14
Publication date: 1997-10-10

Abstract

FIELD: sports equipment. SUBSTANCE: apparatus has movable support 3 formed as cart having weight of real boat. Foot thrust 5, seat 6 and chain drive 7 with handle 8 on one end are fixed on support 3. Other end of chain is connected with return shock-absorber 14 and reducer 13 with freewheel clutch positioned between its parts. Return shock-absorber 13 is connected through braking mechanism 27-30 with base 1. Braking mechanism is mounted on base at side opposite to direction of motion of support 3 in the process of effectuating rowing motion. Ventilator-flywheel 21,22 is mounted at other side of support 3 on base. Ventilator is connected through flywheel and pulley by belt drive 18 with driven part of reducer 13 and tension roller mounted on base. Transmission ration of reducer corresponds to that of inner and outer levers of real paddle. EFFECT: increased efficiency, simplified construction and enhanced reliability in operation. 3 cl, 1 dwg, 1 tbl

Description

Изобретение относится к области спортивной техники и предназначено для использования при обучении и тренировке спортсменов в академической гребле. The invention relates to the field of sports equipment and is intended for use in training and training athletes in rowing.

Известно тренировочное устройство [1] содержащее подвижное сиденье, упор для ног, цепную передачу, силовой блок с вентилятором и редуктор для изменения усилий на рукоятке. Недостатком известного устройства является несоответствие механических условий работы на нем и гребли в реальной лодке. Known training device [1] comprising a movable seat, an emphasis for legs, a chain gear, a power unit with a fan and a gearbox for changing the efforts on the handle. A disadvantage of the known device is the mismatch of the mechanical working conditions on it and rowing in a real boat.

Задача изобретения повышение эффективности тренировки в гребле за счет имитации механических условий движения гребца в реальной лодке. The objective of the invention is to increase the effectiveness of training in rowing by simulating the mechanical conditions of movement of a rower in a real boat.

На чертеже показана общая схема устройства. The drawing shows a General diagram of the device.

Устройство для тренировки гребцов содержит основание 1 в виде двух направляющих рельсов, на котором на колесах 2, препятствующих боковому смещению, установлена опора 3, имеющая возможность свободно перемещаться вдоль продольной оси. Общая масса подвижной опоры с установленным на ней оборудованием соответствует массе реальной лодки с веслами, приходящейся на одного гребца (15-18 кг). На опоре 3 укреплена наклонная консоль 4, упор для ног гребца (подножка) 5, а также имеется подвижное соединение (банка) 6. Внутри опоры находится цепная передача 7, на одном конце которой находится рукоятка 8, а другой конец, обегая ролики 9, 10 и 11, укрепленные на консоли и внутри опоры, сопряжен со звездочкой 12, связанной с ведущей частью редуктора 13, который укреплен под опорой и имеет обгонную муфту между ведущей и ведомой частями. На другом конце цепная передача подпружинивается возвратным амортизатором 14, который одним концом закреплен на опоре 3, а другим воздействует на ролики 15, 16, которые обегает цепная передача. Ведомая часть редуктора 13 связана со шкивом 17, который сопряжен с клиновым ремнем 18, связанным через шкив 19 и обгонную муфту 20 с вентилятором-маховиком, выполненным в виде дюралюминиевого диска 21 с лопатками 22. Клиновой ремень 18 обегает ролик 24, закрепленный на основании, ролик 25, расположенный на подвижной опоре, и натягивается с помощью натяжного механизма, расположенного на основании и состоящего из ролика 25 и винтовой передачи 26. Со стороны своего возвратного хода подвижная опора соединена тросиком 27 с тормозным механизмом, выполненным в виде шкива 28, насаженного на вал 29 и жестко связанного с кулачком 30, на который через закрепленный на нем тросик 31 воздействует пружина 32. Вал 29 связан с валом потенциометра 33, электрически соединенного с электронным блоком 34 и индикаторным табло 35. A device for training rowers comprises a base 1 in the form of two guide rails, on which a support 3 is mounted on wheels 2 that prevent lateral displacement, which can freely move along the longitudinal axis. The total mass of the movable support with the equipment installed on it corresponds to the mass of a real boat with oars per one rower (15-18 kg). On the support 3, the inclined console 4, the footrest of the rower (footboard) 5 is fixed, and there is also a movable connection (bank) 6. Inside the support there is a chain gear 7, at one end of which there is a handle 8, and the other end, running around the rollers 9, 10 and 11, mounted on the console and inside the support, are interfaced with an asterisk 12 connected to the drive gear part 13, which is mounted under the support and has an overrunning clutch between the drive and driven parts. At the other end, the chain gear is spring-loaded with a return shock absorber 14, which is fixed at one end to a support 3, and the other acts on the rollers 15, 16, which are driven around the chain gear. The driven part of the gearbox 13 is connected with a pulley 17, which is mated to a V-belt 18, connected through a pulley 19 and an overrunning clutch 20 with a flywheel fan, made in the form of a duralumin disk 21 with blades 22. A V-belt 18 passes around a roller 24 mounted on the base, a roller 25 located on a movable support, and is tensioned using a tensioning mechanism located on the base and consisting of a roller 25 and a helical gear 26. On the side of its return stroke, the movable support is connected by a cable 27 to a brake mechanism made in the form of a pulley 28, mounted on the shaft 29 and rigidly connected to the cam 30, on which the spring 32 acts through the cable 31 fixed thereon. The shaft 29 is connected to the shaft of the potentiometer 33, electrically connected to the electronic unit 34 and the indicator board 35.

Соотношение рабочих диаметров звездочки 12 и шкива 17 равно соотношению внутреннего и внешнего рычагов реального весла для того класса лодок, в котором тренируется спортсмен (см. таблицу). The ratio of the working diameters of the sprocket 12 and the pulley 17 is equal to the ratio of the internal and external levers of the real oar for the class of boats in which the athlete trains (see table).

Устройство для тренировки гребцов действует следующим образом. Спортсмен садится на подвижное сиденье 6, берет в руки рукоятку 8 и начинает выполнять гребные движения. Прикладываемая спортсменом к рукоятке 8 сила тяги передается через цепную передачу 7 на ведущую звездочку 12 редуктора 13 и через его заклиненную обгонную муфту на ведомый шкив 17 и сопряженный с ним клиновой ремень 18. Поскольку передаточное отношение редуктора 13 соответствует передаточному отношению внутреннего и внешнего рычагов реального весла, то сила, действующая на ремень, оказывается равной силе, с которой лопасть весла действует на воду при гребле в реальной лодке. Через ремень 18, сопряженный с ним шкив 19 и заклиненную обгонную муфту 20 эта сила передается на вентилятор-маховик 21, который начинает вращаться, создавая при этом за счет силы аэродинамического сопротивления тормозной момент, который приводит к возникновению реактивной силы, воздействующей через ремень 18, шкив 17 и заклиненную обгонную муфту редуктора 13 на всю подвижную систему спортсмен - тележка, в результате чего эта система начинает движение в сторону вентилятора (рабочий ход). При этом вытягивается трос 27, поворачиваются шкивы 28 и 30, растягивается амортизатор 32 и возникает сила тяги, стремящаяся вернуть систему в исходное положение и увеличивающаяся по мере увеличения системы. Во время возвратного хода рукоятки 8 обгонная муфта редуктора 13 расклинивается, цепная передача 7 свободно возвращается под действием возвратного амортизатора 14, вентилятор-маховик расклинивает обгонную муфту 20 и свободно вращается, постепенно замедляясь, а вся система спортсмен тележка несколько смещается в направлении тормозного механизма (возвратный ход) под действием силы тяги его амортизатора 32. При следующем гребке система получает новый импульс и снова смещается к вентилятору. Так продолжается до тех пор, пока все возрастающий импульс силы тяги со стороны тормозного механизма за цикл гребка не сравняется с импульсом реактивной силы, воздействующей на систему в направлении ее рабочего хода, после чего система совершает колебательные движения вокруг средней точки. A device for training rowers operates as follows. The athlete sits on the movable seat 6, picks up the handle 8 and begins to perform rowing movements. The traction force exerted by the athlete on the handle 8 is transmitted through a chain gear 7 to the drive sprocket 12 of the gearbox 13 and through its wedged overrunning clutch to the driven pulley 17 and the V-belt associated with it 18. Since the gear ratio of the gearbox 13 corresponds to the gear ratio of the internal and external levers of the real oar , then the force acting on the belt turns out to be equal to the force with which the paddle blade acts on water when rowing in a real boat. Through the belt 18, the pulley 19 connected to it and the jammed freewheel 20, this force is transmitted to the fan-flywheel 21, which starts to rotate, creating a braking moment due to the aerodynamic drag force, which causes a reactive force acting through the belt 18, a pulley 17 and a jammed freewheel of the gearbox 13 for the entire sportsman-cart trolley, as a result of which this system starts moving toward the fan (working stroke). In this case, the cable 27 is pulled, the pulleys 28 and 30 are turned, the shock absorber 32 is stretched and a traction force appears, which tends to return the system to its original position and increases as the system increases. During the return stroke of the handle 8, the overrunning clutch of the gearbox 13 wedges, the chain gear 7 freely returns under the action of the return shock absorber 14, the fan-flywheel wedges the overrunning clutch 20 and rotates freely, gradually slowing down, and the entire sportsman trolley system shifts somewhat in the direction of the brake mechanism (return stroke) under the action of the traction force of its shock absorber 32. At the next stroke, the system receives a new impulse and again shifts to the fan. This continues until an increasing impulse of the traction force from the side of the brake mechanism during the stroke cycle equals the impulse of the reactive force acting on the system in the direction of its working stroke, after which the system oscillates around the midpoint.

При увеличении мощности работы спортсмена возрастают его тяговые усилия, вследствие чего возрастает и скорость вращения вентилятора, момент его сопротивления и реактивная сила, вызывающая смещение средней точки, вокруг которой происходят циклические колебания системы спортсмен тележка, по направлению к вентилятору до тех пор, пока импульс реактивной силы за цикл гребка не уравновесится импульсом силы тяги со стороны тормозного механизма. При снижении мощности работы спортсмена происходит обратный процесс и средняя точка под действием силы тяги со стороны тормозного механизма смещается в противоположную сторону. With an increase in the athlete’s work power, his traction efforts increase, as a result of which the fan’s rotation speed, the moment of its resistance and the reactive force increase, causing a shift of the midpoint around which cyclic oscillations of the sportsman cart system occur, towards the fan until the impulse is reactive forces per stroke cycle is not balanced by the impulse of the traction force from the side of the brake mechanism. When the athlete’s working power decreases, the reverse process occurs and the midpoint under the influence of traction from the side of the brake mechanism shifts in the opposite direction.

Перемещение тележки вызывает поворот шкива 28 и вала 29, что вызывает поворот совмещенного с ним вала потенциометра 33, с движка которого снимается электрический сигнал, пропорциональный перемещению тележки, а также соответствующий имитируемой скорости лодки, что достигается подбором профиля кулачка 30 и упругости пружины 32 таким образом, чтобы сила тяги, воздействующая на тележку через трос 27, была равна силе гидродинамического сопротивления воды движению лодки. Электрический сигнал обрабатывается электронным блоком 34, и на индикаторном табло 35 высвечиваются параметры имитируемой скорости движения лодки, пройденного ею пути и эффективности работы спортсмена. Moving the trolley causes the pulley 28 and shaft 29 to rotate, which causes the rotation of the potentiometer 33 shaft combined with it, from which the electric signal is proportional to the trolley’s movement, as well as corresponding to the simulated speed of the boat, which is achieved by selecting the cam profile 30 and spring 32 elasticity so that the traction force acting on the bogie through the cable 27 is equal to the hydrodynamic resistance of the water to the movement of the boat. The electrical signal is processed by the electronic unit 34, and on the indicator board 35 the parameters of the simulated speed of the boat, the path traveled by it and the efficiency of the athlete are displayed.

Указанная цель изобретения повышение эффективности тренировки в гребле за счет имитации механических условий движения гребца в реальной лодке достигается за счет того, что конструкцией устройства обеспечивается идентичность характера движения тележки 3 и корпуса лодки при реальной гребле, что выражается в соответствии их мгновенных ускорений в цикле гребка. Последнее достигается за счет выполнения трех необходимых и достаточных условий, а именно:
масса тележки соответствует массе лодки,
продвигающая сила, воздействующая на тележку в направлении ее рабочего хода, соответствует продвигающей силе, воздействующей на лодку в направлении ее рабочего движения, что обусловлено равенством передаточных отношений редуктора 13 и реального весла,
тормозящая сила, воздействующая на тележку в направлении, противоположном ее рабочему ходу, соответствует тормозящей гидродинамической силе, действующей при движении лодки.The stated objective of the invention is to increase the efficiency of rowing training by simulating the mechanical conditions of rower movement in a real boat due to the fact that the design of the device ensures the identical nature of the movement of the cart 3 and the hull of the boat during real rowing, which is expressed in accordance with their instantaneous accelerations in the rowing cycle. The latter is achieved by fulfilling three necessary and sufficient conditions, namely:
the mass of the trolley corresponds to the mass of the boat,
the advancing force acting on the trolley in the direction of its working stroke corresponds to the advancing force acting on the boat in the direction of its working movement, which is due to the equality of the gear ratios of the gearbox 13 and the real oar,
the braking force acting on the bogie in the opposite direction to its travel corresponds to the braking hydrodynamic force acting when the boat moves.

Кроме того, повышению эффективности тренировки в гребле способствует объективная информация об имитируемой скорости движения лодки, пройденном ею пути и эффективности работы спортсмена, которую он получает с индикаторного табло 35. In addition, objective information on the simulated speed of the boat, the path traveled by it and the performance of the athlete, which he receives from the indicator board 35, helps to increase the effectiveness of rowing training.

Claims

1. A device for training rowers, comprising a support mounted on the base, bearing a movable seat for the rower and a gearbox with an overrunning clutch between its parts, the drive gearbox being connected via a chain drive to the drive handle and return shock absorber, and the driven part via a belt drive with a power train unit in the form of a centrifugal fan-flywheel, characterized in that the support is movable along the longitudinal axis of the device, has a mass close to the mass of a real boat, and is equipped with a brake fur anism placed on the base from the side opposite to the direction of movement of the support when the athlete performs rowing movement, and the fan is installed on the base along this movement and is equipped with an overrunning clutch with a pulley that is connected to the belt drive, while the latter is equipped with a tension roller mounted on the base so that the gearbox is located between it and the fan, and the gear ratio of the gearbox corresponds to the ratio of the internal and external levers of the real paddle.

2. The device according to claim 1, characterized in that the brake mechanism includes a pulley connected to the support, the axis of which is mounted on the base in bearings, and a cam mounted on the pulley and connected to the base through flexible and elastic elements.

3. The device according to claim 2, characterized in that the axis of the brake pulley is connected to the axis of the potentiometer electrically connected to the electronic unit and the display.